[發(fā)明專利]基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統及發(fā)電方法

在審

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• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115492655A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 唐云冰;徐韜;施玲玲;章璟璇;張昊
• 申請（專利權）人: 常州環(huán)能渦輪動力股份有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01D15/10;F01K25/00;F24H3/06;F24H7/02;F24H9/189
• 代理公司: 常州哲專知識產權代理事務所(普通合伙) 32447
• 代理人: 錢鎖方

1.基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統，包括生物質燃燒室(1)，其特征在于，還包括：

接收生物質燃燒室(1)產生的熱量的熱交換組件，熱交換組件穿過生物質燃燒室(1)；

熱交換室(2)，熱交換組件穿過熱交換室(2)，熱交換室(2)上設有第一輸入端(2a)，熱交換室(2)上設有第一輸出端(2b)；

渦輪增壓器(3)，渦輪增壓器(3)的壓氣機(3a)輸出端與熱交換室(2)的第一輸入端(2a)連接，渦輪增壓器(3)將產生的壓縮空氣輸入到熱交換室(2)內與熱交換組件進行熱交換，第一輸出端(2b)與渦輪增壓器(3)中的渦輪室(3b)配合，獲得溫度提升的壓縮空氣通過第一輸出端(2b)輸出到所述渦輪室(3b)；

啟發(fā)一體電機(4)，啟發(fā)一體電機(4)與渦輪增壓器(3)中的轉子軸(3c)連接。

2.根據權利要求1所述的基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統，其特征在于，所述熱交換組件包括：

第一熱交換器(5)，第一熱交換器(5)分別穿過生物質燃燒室(1)和熱交換室(2)；

熱交換介質，熱交換介質為液態(tài)金屬或超臨界二氧化碳導熱介質；

驅動熱交換介質沿著第一熱交換器(5)流動的驅動泵(6)，驅動泵(6)與第一熱交換器(5)連接。

3.根據權利要求1所述的基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統，其特征在于，所述生物質燃燒室(1)上設有氣體輸入口(1a)，氣體輸入口(1a)與所述渦輪室(3b)的輸出端連接。

4.根據權利要求3所述的基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統，其特征在于，還包括第一輸氣管道(7)、第二輸氣管道(8)以及用于第一輸氣管道(7)和第二輸氣管道(8)熱交換的回熱器(9)，第一輸氣管道(7)和第二輸氣管道(8)分別穿過回熱器(9)，所述第一輸氣管道(7)的一端與壓氣機(3a)輸出端連接，第一輸氣管道(7)的另一端與第一輸入端(2a)連接，所述第二輸氣管道(8)的一端與渦輪室(3b)的輸出端連接，第二輸氣管道(8)的另一端與氣體輸入口(1a)連接。

5.根據權利要求3所述的基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統，其特征在于，還包括第二熱交換器(10)、水泵(11)、蓄水箱(12)，所述生物質燃燒室(1)輸出端與第二熱交換器(10)配合，第二熱交換器(10)的輸入端與水泵(11)的輸出端連接，第二熱交換器(10)的輸出端與蓄水箱(12)連接。

6.根據權利要求3所述的基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統，其特征在于，還包括廢氣輸送管道(13)、預熱室(14)，廢氣輸送管道(13)與生物質燃燒室(1)的輸出端配合，廢氣輸送管道(13)與預熱室(14)配合以對位于預熱室(14)內的生物質燃料提供預熱能量。

7.采用權利要求1至6任意一項所述的基于生物質及渦輪增壓器的發(fā)電系統的發(fā)電方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，生物質在生物質燃燒室(1)內燃燒加熱熱交換組件，啟發(fā)一體電機(4)作為啟動電機向輪增壓器(3)輸出扭矩以驅動渦輪增壓器(3)旋轉，渦輪增壓器(3)中的壓氣機(3a)產生的壓縮空氣輸入到熱交換室(2)內與熱交換組件進行熱交換形成高溫壓縮空氣；

S2，高溫壓縮空氣通過第一輸出端(2b)輸出到渦輪室(3b)內，高溫壓縮空氣對渦輪膨脹做功以提升渦輪增壓器(3)中的壓氣機(3a)以及與渦輪增壓器(3)連接的啟發(fā)一體電機(4)的轉速；

S3，當渦輪增壓器(3)或啟發(fā)一體電機(4)的轉速達到設定值時，啟發(fā)一體電機(4)停止向渦輪增壓器(3)輸出扭矩，此時，啟發(fā)一體電機(4)作為發(fā)電機并在渦輪增壓器(3)驅動下輸出電能。

8.根據權利要求7所述的發(fā)電方法，其特征在于，從渦輪室(3b)中輸出的高溫壓縮空氣通過第二輸氣管道(8)輸送到生物質燃燒室(1)，用于強化生物質的燃燒效率。